JP2001276596A - 無機粉末用水系分散剤 - Google Patents
無機粉末用水系分散剤Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 無機粉末の水系での分散性を向上させ、特に
高剪断域での水系スラリーの粘度を低減し、粘度経時安
定性を向上させる無機粉末用水系分散剤の提供。 【解決手段】 一般式（Ｉ）で表される化合物からなる
無機粉末用水系分散剤、並びに無機粉末と、化合物
（Ｉ）からなる分散剤と、水又は水溶性溶媒を含有する
無機粉末水系スラリー組成物 R1O(AO)nCH2COOM （Ｉ） （R1は炭素数６〜24のアルキル基又はアルケニル基、AO
は炭素数２〜４のオキシアルキレン基、ｎは１〜20の
数、M は水素原子、アルカリ金属等を示す。）
高剪断域での水系スラリーの粘度を低減し、粘度経時安
定性を向上させる無機粉末用水系分散剤の提供。 【解決手段】 一般式（Ｉ）で表される化合物からなる
無機粉末用水系分散剤、並びに無機粉末と、化合物
（Ｉ）からなる分散剤と、水又は水溶性溶媒を含有する
無機粉末水系スラリー組成物 R1O(AO)nCH2COOM （Ｉ） （R1は炭素数６〜24のアルキル基又はアルケニル基、AO
は炭素数２〜４のオキシアルキレン基、ｎは１〜20の
数、M は水素原子、アルカリ金属等を示す。）
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無機粉末用水系分
散剤及びそれを含有する無機粉末水系スラリー組成物に
関する。
散剤及びそれを含有する無機粉末水系スラリー組成物に
関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】炭酸カ
ルシウム等の無機粉末は、製紙、ゴム工業、プラスチッ
ク、塗料、インキ分野等に広く利用されている。これら
の用途には取り扱い上、一般に水系スラリーとして用い
られているが、この水系スラリーは高粘度のため、（ポ
リ）アクリル酸を主体とする分散剤を添加することによ
り減粘されている。しかし、スラリーの経時安定性が悪
く、数日のうちに増粘あるいは分離してしまう。また、
アクリル酸系分散剤は、高剪断速度の条件下では粘度が
上昇する傾向が見られる。
ルシウム等の無機粉末は、製紙、ゴム工業、プラスチッ
ク、塗料、インキ分野等に広く利用されている。これら
の用途には取り扱い上、一般に水系スラリーとして用い
られているが、この水系スラリーは高粘度のため、（ポ
リ）アクリル酸を主体とする分散剤を添加することによ
り減粘されている。しかし、スラリーの経時安定性が悪
く、数日のうちに増粘あるいは分離してしまう。また、
アクリル酸系分散剤は、高剪断速度の条件下では粘度が
上昇する傾向が見られる。
【０００３】本発明の課題は、無機粉末の水系での分散
性を向上させ、特に高剪断域での水系スラリーの粘度を
低減し、粘度経時安定性を向上させる無機粉末用水系分
散剤を提供することにある。
性を向上させ、特に高剪断域での水系スラリーの粘度を
低減し、粘度経時安定性を向上させる無機粉末用水系分
散剤を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、一般式（Ｉ）
で表される化合物（以下化合物（Ｉ）という）からなる
無機粉末用水系分散剤、並びに無機粉末と、化合物
（Ｉ）からなる分散剤と、水又は水溶性溶媒を含有する
無機粉末水系スラリー組成物である。
で表される化合物（以下化合物（Ｉ）という）からなる
無機粉末用水系分散剤、並びに無機粉末と、化合物
（Ｉ）からなる分散剤と、水又は水溶性溶媒を含有する
無機粉末水系スラリー組成物である。
【０００５】R1O(AO)nCH2COOM （Ｉ） （式中、R1は炭素数６〜24の直鎖あるいは分岐鎖のアル
キル基又はアルケニル基、AOは炭素数２〜４のオキシア
ルキレン基、ｎはアルキレンオキサイドの平均付加モル
数を示す１〜20の数で、ｎ個のAOは同一でも異なってい
ても良い。M は水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類
金属、アンモニウム又はアルカノールアンモニウムを示
す。）
キル基又はアルケニル基、AOは炭素数２〜４のオキシア
ルキレン基、ｎはアルキレンオキサイドの平均付加モル
数を示す１〜20の数で、ｎ個のAOは同一でも異なってい
ても良い。M は水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類
金属、アンモニウム又はアルカノールアンモニウムを示
す。）
【０００６】
【発明の実施の形態】化合物（Ｉ）において、R1とし
て、ラウリル基、ミリスチル基、パルミチル基、ステア
リル基、オレイル基等が挙げられ、炭素数12〜18、特に
炭素数12〜14のものが好ましい。また、AOとして、オキ
シエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基
が挙げられ、オキシエチレン基が好ましい。ｎ個のAOは
同一でも異なっていても良く、異なる場合にはランダム
付加又はブロック付加のいずれでもよい。ｎは３〜12が
好ましい。M は水素原子又はアルカリ金属が好ましく、
特に水素原子、ナトリウム又はカリウムが好ましい。
て、ラウリル基、ミリスチル基、パルミチル基、ステア
リル基、オレイル基等が挙げられ、炭素数12〜18、特に
炭素数12〜14のものが好ましい。また、AOとして、オキ
シエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基
が挙げられ、オキシエチレン基が好ましい。ｎ個のAOは
同一でも異なっていても良く、異なる場合にはランダム
付加又はブロック付加のいずれでもよい。ｎは３〜12が
好ましい。M は水素原子又はアルカリ金属が好ましく、
特に水素原子、ナトリウム又はカリウムが好ましい。
【０００７】化合物（Ｉ）の具体例として、ポリオキシ
エチレン（エチレンオキサイド付加モル数10、以下POE
(10）のように略して表す）ラウリルエーテル酢酸及び
そのナトリウム塩又はカリウム塩、POE(4)ラウリルエー
テル酢酸及びそのナトリウム塩又はカリウム塩、POE(1
0)ミリスチルエーテル酢酸及びそのナトリウム塩又はカ
リウム塩、POE(3)ステアリルエーテル酢酸及びそのナト
リウム塩又はカリウム塩等が挙げられる。
エチレン（エチレンオキサイド付加モル数10、以下POE
(10）のように略して表す）ラウリルエーテル酢酸及び
そのナトリウム塩又はカリウム塩、POE(4)ラウリルエー
テル酢酸及びそのナトリウム塩又はカリウム塩、POE(1
0)ミリスチルエーテル酢酸及びそのナトリウム塩又はカ
リウム塩、POE(3)ステアリルエーテル酢酸及びそのナト
リウム塩又はカリウム塩等が挙げられる。
【０００８】化合物（Ｉ）を得るには、まず一般式(II) R1−OH (II) （式中、R1は前記の意味を示す。）で表されるアルコー
ルに炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加する
か、あるいはそれらをランダム又はブロックで付加し
て、一般式(III) R1O(AO)nH (III) （式中、R1, A 及びｎは前記の意味を示す。）で表され
る化合物を合成する。一般式(II)で表されるアルコール
として、デシルアルコール、ラウリルアルコール、ミリ
スチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアル
コール等の炭素数６〜24の直鎖脂肪族アルコール、オキ
ソ法やチーグラー法を用いて合成された分岐鎖を有する
炭素数６〜24の分岐鎖アルコール等が挙げられ、これら
は単独でも混合して用いても良い。
ルに炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加する
か、あるいはそれらをランダム又はブロックで付加し
て、一般式(III) R1O(AO)nH (III) （式中、R1, A 及びｎは前記の意味を示す。）で表され
る化合物を合成する。一般式(II)で表されるアルコール
として、デシルアルコール、ラウリルアルコール、ミリ
スチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアル
コール等の炭素数６〜24の直鎖脂肪族アルコール、オキ
ソ法やチーグラー法を用いて合成された分岐鎖を有する
炭素数６〜24の分岐鎖アルコール等が挙げられ、これら
は単独でも混合して用いても良い。
【０００９】次に一般式(III) で表される化合物に水酸
化ナトリウム等のアルカリを当量添加し、これとクロロ
酢酸とを脱塩反応させ、場合によってはこれをアルカリ
で中和し、塩を生成させて、化合物（Ｉ）を得る。
化ナトリウム等のアルカリを当量添加し、これとクロロ
酢酸とを脱塩反応させ、場合によってはこれをアルカリ
で中和し、塩を生成させて、化合物（Ｉ）を得る。
【００１０】本発明の無機粉末水系スラリー組成物は、
必須成分として化合物（Ｉ）と無機粉末と、水又は水溶
性溶媒を含有する。
必須成分として化合物（Ｉ）と無機粉末と、水又は水溶
性溶媒を含有する。
【００１１】無機粉末として、充填剤、顔料、研磨剤等
が挙げられ、具体的には、炭酸カルシウム、炭酸マグネ
シウム、炭酸バリウム等の炭酸塩、カオリン、ケイ酸ア
ルミニウム、ケイ酸カルシウム、クレー、タルク、マイ
カ、セリサイト、ベントナイト等のケイ酸塩、硫酸カル
シウム、硫酸バリウム等の硫酸塩、シリカ、アルミナ、
マグネシア、三酸化アンチモン、酸化チタン、ホワイト
カーボン、ケイソウ土、酸化鉄等の金属酸化物、水酸化
アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化鉄等の金属
水酸化物、その他、ベンガラ、炭化ケイ素、窒化ケイ
素、窒化ホウ素、ジルコニア、チタン酸バリウム、カー
ボンブラック、グラファイト等が挙げられる。これらの
中では炭酸カルシウムが好ましい。
が挙げられ、具体的には、炭酸カルシウム、炭酸マグネ
シウム、炭酸バリウム等の炭酸塩、カオリン、ケイ酸ア
ルミニウム、ケイ酸カルシウム、クレー、タルク、マイ
カ、セリサイト、ベントナイト等のケイ酸塩、硫酸カル
シウム、硫酸バリウム等の硫酸塩、シリカ、アルミナ、
マグネシア、三酸化アンチモン、酸化チタン、ホワイト
カーボン、ケイソウ土、酸化鉄等の金属酸化物、水酸化
アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化鉄等の金属
水酸化物、その他、ベンガラ、炭化ケイ素、窒化ケイ
素、窒化ホウ素、ジルコニア、チタン酸バリウム、カー
ボンブラック、グラファイト等が挙げられる。これらの
中では炭酸カルシウムが好ましい。
【００１２】なお、これらの無機粉末の平均粒径は 100
μｍ以下が好ましく、50μｍ以下がさらに好ましい。
μｍ以下が好ましく、50μｍ以下がさらに好ましい。
【００１３】本発明において無機粉末を分散させる分散
媒は、水又は水溶性溶媒であり、水溶性溶媒として、炭
素数１〜４のアルコール、（ポリ）エチレングリコー
ル、セロソルブやカルビトール等の（ポリ）エチレング
リコール誘導体、（ポリ）プロピレングリコール、アセ
トン、（ポリ）グリセリン等が挙げられる。
媒は、水又は水溶性溶媒であり、水溶性溶媒として、炭
素数１〜４のアルコール、（ポリ）エチレングリコー
ル、セロソルブやカルビトール等の（ポリ）エチレング
リコール誘導体、（ポリ）プロピレングリコール、アセ
トン、（ポリ）グリセリン等が挙げられる。
【００１４】本発明の無機粉末水系スラリー組成物中の
化合物（Ｉ）の配合量は、無機粉末100重量部に対し
て、分散効果と経済性の観点から0.1〜10重量部、更に
0.1〜５重量部、特に 0.5〜５重量部が好ましい。ま
た、水又は水溶性溶媒の配合量は、無機粉末100重量部
に対して、20〜70重量部が好ましい。
化合物（Ｉ）の配合量は、無機粉末100重量部に対し
て、分散効果と経済性の観点から0.1〜10重量部、更に
0.1〜５重量部、特に 0.5〜５重量部が好ましい。ま
た、水又は水溶性溶媒の配合量は、無機粉末100重量部
に対して、20〜70重量部が好ましい。
【００１５】本発明の無機粉末水系スラリー組成物に
は、本発明の効果を損なわない範囲で、他の分散剤、例
えばポリアクリル酸系分散剤、ガム類、アルギン酸、ゼ
ラチン等の天然高分子分散剤、メチルセルロース、エチ
ルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の半合成
高分子分散剤等を併用してもよい。
は、本発明の効果を損なわない範囲で、他の分散剤、例
えばポリアクリル酸系分散剤、ガム類、アルギン酸、ゼ
ラチン等の天然高分子分散剤、メチルセルロース、エチ
ルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の半合成
高分子分散剤等を併用してもよい。
【００１６】本発明の水系分散剤を用いて無機粉末の水
系スラリーを得るには、通常の水系スラリーの製法に従
えばよく、例えば化合物（Ｉ）を溶解した水又は水溶性
溶媒中に無機粉末を配合して、撹拌機により撹拌混合す
る等の方法を用いればよい。
系スラリーを得るには、通常の水系スラリーの製法に従
えばよく、例えば化合物（Ｉ）を溶解した水又は水溶性
溶媒中に無機粉末を配合して、撹拌機により撹拌混合す
る等の方法を用いればよい。
【００１７】
【発明の効果】水や水溶性溶媒に無機粉末を分散させて
水系スラリーを製造する際に、本発明の水系分散剤を用
いると、良好な分散性、分散安定性を付与でき、粘度上
昇を抑えることができる。また高剪断域での水系スラリ
ーの粘度を低減し、粘度経時安定性を向上させることが
できる。
水系スラリーを製造する際に、本発明の水系分散剤を用
いると、良好な分散性、分散安定性を付与でき、粘度上
昇を抑えることができる。また高剪断域での水系スラリ
ーの粘度を低減し、粘度経時安定性を向上させることが
できる。
【００１８】
【実施例】実施例１〜９及び比較例１〜６ 重質炭酸カルシウム（ホワイトンＨ：東洋ファインケミ
カル（株）製）を１００重量部、イオン交換水を３０重
量部、下記本発明分散剤及び比較分散剤を表１に示す量
ポリカップに秤取り、ホモミキサー（特殊機化工業
（株）製）にて２０００ｒ／ｍで１分間撹拌を行い、水
系スラリー組成物を得た。
カル（株）製）を１００重量部、イオン交換水を３０重
量部、下記本発明分散剤及び比較分散剤を表１に示す量
ポリカップに秤取り、ホモミキサー（特殊機化工業
（株）製）にて２０００ｒ／ｍで１分間撹拌を行い、水
系スラリー組成物を得た。
【００１９】得られた水系スラリー組成物について、下
記方法で粘度を測定し、粘度の経時安定性及び高剪断域
での粘性を評価した。結果を表１に示す。
記方法で粘度を測定し、粘度の経時安定性及び高剪断域
での粘性を評価した。結果を表１に示す。
【００２０】＜本発明分散剤＞ Ａ：Ｃ12Ｈ25Ｏ（ＥＯ）10ＣＨ2ＣＯＯＨ Ｂ：Ｃ12Ｈ25Ｏ（ＥＯ）10ＣＨ2ＣＯＯＮａ Ｃ：Ｃ18Ｈ37Ｏ（ＥＯ）3ＣＨ2ＣＯＯＫ Ｄ：Ｃ8Ｈ17Ｏ（ＰＯ）2ＣＨ2ＣＯＯＨ Ｅ：Ｃ12Ｈ25Ｏ（ＥＯ）4ＣＨ2ＣＯＯＨ Ｆ：Ｃ14Ｈ29Ｏ（ＥＯ）10ＣＨ2ＣＯＯＨ ＜比較分散剤＞ Ｇ：ポリアクリル酸ナトリウム（分子量２５００） Ｈ：Ｃ12Ｈ25Ｏ（ＥＯ）25ＣＨ2ＣＯＯＨ Ｉ：ＣＨ3Ｏ（ＥＯ）3ＣＨ2ＣＯＯＨ (1) 粘度 Ｂ型粘度計にて、２０℃においてローター回転数６０ｒ
／ｍで粘度を測定した。
／ｍで粘度を測定した。
【００２１】(2) 経時安定性 水系スラリー組成物を２０℃／３日間保存し、Ｂ型粘度
計で(1)と同条件にて粘度を測定し、次式で粘度上昇率
を算出した。数字が小さいほど粘度上昇が少ないことを
示す。
計で(1)と同条件にて粘度を測定し、次式で粘度上昇率
を算出した。数字が小さいほど粘度上昇が少ないことを
示す。
【００２２】粘度上昇率（％）＝（３日保存後の粘度−
直後の粘度）×１００／直後の粘度 また保存後のスラリーの状態を次の基準で評価した。 ○：分散媒と分散体の分離がなく、無機粉末の沈降も見
られない。 △：分散媒が少し分離、または無機粉末の沈降も若干見
られる。 ×：分散媒が分離、または無機粉末の沈降もかなりあ
る。
直後の粘度）×１００／直後の粘度 また保存後のスラリーの状態を次の基準で評価した。 ○：分散媒と分散体の分離がなく、無機粉末の沈降も見
られない。 △：分散媒が少し分離、または無機粉末の沈降も若干見
られる。 ×：分散媒が分離、または無機粉末の沈降もかなりあ
る。
【００２３】(3) 高剪断域での粘性 ホモミキサーを空運転で回転数を２０００ｒ／ｍに固定
する。水系スラリー組成物を撹拌し、１分後の回転数を
記録する。スラリー粘度が高いと回転数は低下し、スラ
リー粘度が低いと回転数は２０００ｒ／ｍに近い数字と
なる。ミキサーの回転数を粘性の指標とした。尚、２５
℃において測定した。
する。水系スラリー組成物を撹拌し、１分後の回転数を
記録する。スラリー粘度が高いと回転数は低下し、スラ
リー粘度が低いと回転数は２０００ｒ／ｍに近い数字と
なる。ミキサーの回転数を粘性の指標とした。尚、２５
℃において測定した。
【００２４】
【表１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D077 AA03 AA05 AB04 AB05 AB06 AC05 BA03 BA07 BA13 DB06Z DC02Z DC08Z DC14Z DC19X DC26X DD32X DD33X DE02X DE07X DE10X 4G076 AA16 AB11 BF06 CA15 DA02 DA15 4J002 CH021 DA026 DA036 DE076 DE096 DE116 DE126 DE136 DE146 DE186 DE236 DG056 DJ006 DJ016 DJ036 DJ046 DJ056 DK006 FA086 FD016 FD096 HA06 4J037 AA10 CA08 CB07 CB09 CC25 DD23 DD24 EE28 EE43
Claims (3)
- 【請求項１】 一般式（Ｉ）で表される化合物からなる
無機粉末用水系分散剤。 R1O(AO)nCH2COOM （Ｉ） （式中、R1は炭素数６〜24の直鎖あるいは分岐鎖のアル
キル基又はアルケニル基、AOは炭素数２〜４のオキシア
ルキレン基、ｎはアルキレンオキサイドの平均付加モル
数を示す１〜20の数で、ｎ個のAOは同一でも異なってい
ても良い。M は水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類
金属、アンモニウム又はアルカノールアンモニウムを示
す。） - 【請求項２】 無機粉末と、請求項１記載の分散剤と、
水又は水溶性溶媒を含有する無機粉末水系スラリー組成
物。 - 【請求項３】 無機粉末が炭酸カルシウムである請求項
２記載の組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000101970A JP2001276596A (ja) | 2000-04-04 | 2000-04-04 | 無機粉末用水系分散剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000101970A JP2001276596A (ja) | 2000-04-04 | 2000-04-04 | 無機粉末用水系分散剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001276596A true JP2001276596A (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=18615925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000101970A Pending JP2001276596A (ja) | 2000-04-04 | 2000-04-04 | 無機粉末用水系分散剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001276596A (ja) |
Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
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| WO2012086213A1 (ja) * | 2010-12-22 | 2012-06-28 | 第一工業製薬株式会社 | 分散剤および分散体組成物 |
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| JPH1046074A (ja) * | 1996-08-01 | 1998-02-17 | Ricoh Co Ltd | 記録用インク及びこれを用いた記録方法 |
-
2000
- 2000-04-04 JP JP2000101970A patent/JP2001276596A/ja active Pending
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